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晶硅太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介
(b). 多晶制绒 多晶制绒---RENA InTex 3Si + 2HNO3 +18HF = 3H2SiF6 + 0.45NO +1.35NO2 + 0.1N2O + 4.25H2 + 2.75H2O 目的与作用: 目的与作用:
(1)去除单晶硅片表面的机械损 ) 伤层和氧化层。 (2)有效增加硅片对入射太阳光 的吸收,从而提高光生电流密度,提高 单晶硅太阳能电池的光电转换效率。
ser刻蚀工序 刻蚀工序 6.
Laser刻蚀的目的、作用: Laser刻蚀的目的、作用: 刻蚀的目的 用激光切出绝缘沟道,可以使电池短路,减少电流泄漏。 。
硅片经Laser刻蚀后的示意图 硅片经Laser刻蚀后的示意图 Laser
测试分选工序 7. 测试分选工序
主要是测量电池片的短路电流(JSC)、开路电压(VOC)、 填充因子(FF),经计算得出电池的光电转换效率(η) 。 根据电池的光电转换效率(η)对电池片进行分类。
11.激光 11.激光 10.烧 结 10.烧
9.丝网印刷正电极 9.丝网印刷正电极 8.烘 干 8.烘
2)、工序简介 )、工序简介 )、
目前硅太阳能电池制造工序主要有: 目前硅太阳能电池制造工序主要有: 制绒清洗工序 扩散工序 PECVD工序 丝网印刷工序 烧结工序 Laser刻蚀工序 测试分选工序
2.
4.丝网印刷工序 4.丝网印刷工序
上电极以及正面的小栅线是银浆 小栅线是银浆 上电极 背电极是银铝浆 背电场是铝浆 背电极、上电极 小栅线起到收 背电极、上电极以及小栅线 小栅线 集电子的作用。 背电场的作用是可以提高电子的收 背电场 集速度,从而提高电池的短路电流 (J SC)和开路电压(V OC)进而提 高电池的光电转换效率。
600°C以上 5 POCl 3 → 3PCl 5 + P2 O5
2 P2 O5 + 5Si 900°C以上 → 5SiO 2 + 4 P ↓
4 PCl 5 + 5O 2 ∆ 2 P2 O5 + 10Cl 2 ↑ →
3.沉积减反射膜(PECVD) 3.沉积减反射膜(PECVD)工序 沉积减反射膜
1. 制绒清洗工序
(a).单晶制绒 捷佳创 单晶制绒---捷佳创 单晶制绒
目的与作用: 目的与作用:
(1)去除单晶硅片表面的机械损伤层和氧 ) 化层。 (2)为了提高单晶硅太阳能电池的光电转 ) 换效率,根据单晶硅的各向异性的特性, 利用碱(KOH)与醇(IPA)的混合溶液在单 晶硅表面形成类似“金字塔”状的绒面, 有效增强硅片对入射太阳光的吸收,从而 提高光生电流密度。
1)、硅太阳能电池的制造工艺流程: )、硅太阳能电池的制造工艺流程: )、硅太阳能电池的制造工艺流程
清洗制绒 清洗CVD 去磷硅玻璃
烧结
分选测试
检验入 检验入库
1.原料硅片清洗制绒 1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选 12.测试分选
2.高温扩散(液态扩散) 2.高温扩散(液态扩散) 高温扩散 3.去磷硅玻璃( PSG) 3.去磷硅玻璃(去PSG) 去磷硅玻璃 4.沉积减反射膜(PECVD) 4.沉积减反射膜(PECVD) 沉积减反射膜 5.丝网印刷背电极 5.丝网印刷背电极 6.烘 6.烘 干 7.丝网印刷背电场 7.丝网印刷背电场
测试分选
发电应用
谢谢大家!
2.
3.
扩散( 液态扩散) 2. 扩散(POCl3液态扩散)
扩散的目的:制造太阳能电池的 结。 制造太阳能电池的PN结 制造太阳能电池的
PN结是太阳能电池的“心脏” 。 制造PN结,实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个 区域中占优势(P型),而使施主杂质在半导体内的另外一个区域 中占优势(N型),这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型 和N型半导体的接触。
(c). 去磷硅玻璃 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应:
4 PCl3 + 5O2 → 2 P2O5 + 6Cl2 ↑
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面, P2O5与Si反应生成SiO2和 磷原子:
2 P O + 5Si → 5SiO + 4 P ↓
2 5 2
这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。
去除磷硅玻璃的目的、 去除磷硅玻璃的目的、作用:
1.
磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制,且其工艺窗口太小, 磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制,且其工艺窗口太小,不稳 定。 磷硅玻璃的折射率在1.5左右,比氮化硅折射率( 左右) 磷硅玻璃的折射率在 左右,比氮化硅折射率(2.07左右)小, 左右 左右 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质,会增加少子表面复合,使电池 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质,会增加少子表面复合, 效率下降。 效率下降。
正电极
5.烧结工序 5.烧结工序
烧结的目的、作用: 烧结的目的、作用:
燃尽浆料的有机组分,使浆料和硅片形成良好的欧姆接触, 从而提高开路电压和短路电流并使其具有牢固的附着力与良 好的可焊性。 背面场经烧结后形成的铝硅合金,铝在硅中是作为P型掺杂, 它可以减少金属与硅交接处的少子复合,从而提高开路电压 和短路电流,改善对红外线的响应。 上电极的银、氮化硅、二氧化硅以及硅经烧结后形成共晶, 从而使电极与硅形成良好的欧姆接触,从而提高开路电压和 短路电流。
太阳能电池制造工艺
——工艺流程以及工序简介
1.前言 前言
硅太阳能电池的结构及其工作原理: 硅太阳能电池的结构及其工作原理:
其主要是利用硅半导体p-n结的 光生伏打效应。即当太阳光照 射p-n结时,便产生了电子-空 穴对,并在内建电场的作用下, 电子驱向n型区,空穴驱向p型
磷扩散层
区,从而使n区有过剩的电子, p区有过剩的空穴,于是在p-n 结的附近形成了与内建电场方 向相反的光生电场。在n区与p 区间产生了电动势。当接通外 电路时便有了电流输出。
沉积减反射膜的作用、目的: 沉积减反射膜的作用、目的:
1.
沉积减反射膜实际上就是对电池进 行钝化。钝化可以去掉硅电池表面 行钝化。 的悬空键和降低表面态, 的悬空键和降低表面态,从而降低 表面复合损失, 表面复合损失,提高太阳电池的光 电转换效率。 电转换效率。 钝化作用能使硅电池表面具有很小 的反射系数,减少光反射损失, 的反射系数,减少光反射损失,提 高太阳电池的光电转换效率。 高太阳电池的光电转换效率。
单晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池
2. 硅太阳电池的制造工艺流程
下面我们就硅太阳电池的制造工艺流程以及各工序进行简 单的介绍。 晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括:硅片清 洗、绒面制备、扩散制结、(等离子周边刻蚀)、去 PSG(磷硅玻璃) 、PECVD 减反射膜制备、电极(背面电极、 铝背场和正电极) 印刷及烘干、烧结、Laser和分选测试等。 同时,在各工序之间还有检测项目,主要有抽样检测制绒效 果、抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射 率等项目。